Die erneuerbaren Energien sind billig. Und konkurrieren am Strommarkt bereits jetzt bei einem Anteil von gut 60% der elektrischen Energie untereinander, sicher sehr stark wachsend bis100% der gesamten Energie aus erneuerbaren Quellen stammt.
Ein Maß für die Kosten bei PV Anlagen sind die Gesamtkosten je kWpeak beim Bau. Was ist dabei für PV-Membrantragwerke zu erwarten? Unter welchen Bedingungen können sie mit dem Stand der Technik bei der Montage von PV-Modulen in Freiflächen-PV, Agri-PV und über Verkehrsflächen konkurrieren? Die Membrantragwerke- Überlegungen werden fokussiert auf das Kostensenkungspotential durch eine economy of scale mit Hilfe eines hoch standardisierten, vollständig vorgespannten, rechteckigen Membrantragwerks mit hyperbolischen-paraboloid Flächen(Hypar)-PV. Dabei wird von den Kostenfaktoren der meist gebauten Freiflächen-PV ausgegangen.
2.Kostenanteile einer Freiflächen-PV.
Die Kosten für den Bau einer Photovoltaik-Freiflächenanlage setzen sich aus verschiedenen Komponenten zusammen. Die wichtigsten Kostenanteile sind:
#Modultechnik: Die Module sind der mit Abstand größte Kostenfaktor. Die Preise für Solarmodule schwanken stark und hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Leistung, der Technologie und dem Hersteller. In der Regel liegen die Kosten zwischen 0,40 und 0,80 Euro pro Wattpeak (Wp).
#Unterkonstruktion: Die Unterkonstruktion trägt die Module und muss auf die jeweiligen Gegebenheiten des Standorts abgestimmt sein. Die Kosten für die Unterkonstruktion liegen zwischen 0,20 und 0,40 Euro pro Wp.
#Wechselrichter: Der Wechselrichter wandelt den von den Modulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Die Kosten für den Wechselrichter liegen zwischen 0,10 und 0,20 Euro pro Wp.
#Verkabelung: Die Verkabelung verbindet die Module und den Wechselrichter miteinander. Die Kosten für die Verkabelung liegen zwischen 0,05 und 0,10 Euro pro Wp.
#Planung und Installation: Die Planung und Installation einer Photovoltaik-Freiflächenanlage erfordern Fachwissen und Erfahrung. Die Kosten für Planung und Installation liegen zwischen 0,10 und 0,20 Euro pro Wp.
#Weitere Kosten: Neben den oben genannten Kosten fallen noch weitere Kosten an, z.B. für Genehmigungen, Versicherungen und Wartung. Diese Kosten können je nach Projekt variieren.
#Gesamtkosten: Die Gesamtkosten für den Bau einer Photovoltaik-Freiflächenanlage liegen in der Regel zwischen 0,80 und 1,80 Euro pro Wp.
Diese Angaben hat die Gemini-AI im Juli 2024 im Netz gefunden.
3. Bei welchen Anteilen ist eine Economy of scale zu erwarten, insbesondere im Vergleich zur konkurrierenden Montagetechniken?
Der wichtigste Anteil für die Konkurrenz ist die Unterkonstruktion. Hier sind bei einer üblichen Freiflächen-PV eine Aufständerung nach dem Stand der Technik mit Fertigteilen und Normprofilen dominant. Werden jedoch an die Spannweite der Unterkonstruktion wie bei der Nutzung der Fläche unter der PV für Verkehr oder Agri-PV möglichst große Werte honoriert, so hat ein gespanntes Seil gegenüber einem Balken Vorteile. Anschauliche Beispiele dafür liefert der Brückenbau. Ähnliches gilt für das PV- Membrantragwerk. Seine Vorteile liegen bei großen Spannweiten und großen Flächen.
Dabei ist die economy of scale noch zu berücksichtigen Jörg Schlaich et al. stellen in ihrem Aufsatz über das Olympia-Dach fest, dass es teurer ist, als konventionelle Überdachungen. Dies hat eine Reihe von Gründen: von der Planung über die meisten Komponenten bis zur Montage waren Entwicklungskosten zu tragen. Sie sind nur durch Standardisierung und hohe Stückzahlen gering zu halten.
Die gilt nicht nur für die Unterkonstruktion, sondern auch für die Planung und Installation. Letztlich auch für die oben angeführten weiteren Kosten.
Die Kostenanteile sind zusammen mit der geschätzten Wirkung einer Economy of scale bei Membran-PV für große Spannweiten in der folgenden Tabelle dargestellt.
Work in Progress
